KR20080001969A - 광 기록재생 장치 - Google Patents

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KR20080001969A
KR20080001969A KR1020060060472A KR20060060472A KR20080001969A KR 20080001969 A KR20080001969 A KR 20080001969A KR 1020060060472 A KR1020060060472 A KR 1020060060472A KR 20060060472 A KR20060060472 A KR 20060060472A KR 20080001969 A KR20080001969 A KR 20080001969A
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손도현
서정교
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 광 기록재생 장치에 관해 개시된다.
본 발명에 따른 광 기록재생장치는 제 1빔을 생성하고 기록매체로부터 반사된 RF 신호로부터 전기적 신호를 검출하는 제 1광학계와, 제 2빔을 생성하고 SIL(Solid Immersion Lens)로부터 반사된 신호로부터 서보 신호를 검출하는 제 2광학계와, 상기 제 1빔이 기록매체에 입사되도록 대물렌즈와 상기 SIL이 형성되고, 상기 제 2빔의 서보 신호에 따른 제어신호에 의해 구동되는 액츄에이터가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
기록매체, SIL, 스큐

Description

광 기록재생 장치{APPARATUS FOR REPRODUCING RECORDING MEDIUM}
도 1은 광 기록재생 장치의 광학계를 나타낸 구성도.
도 2는 근접장 기록 방식의 광학계를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생 장치를 설명하는 도면.
도 4는 제1 레이저 다이오드와 제2 레이저 다이오드에서 방출된 빔이 기록매체에 입사되는 것을 설명하는 도면.
도 5는 제1 레이저 다이오드에서 방출된 빔에 의한 틸트 마진과 제2 레이저 다이오드에서 방출된 빔에 의한 틸트 마진을 비교하는 도면.
도 6과 도 7은 기록매체의 스큐(Skew)에 따른 포토 디텍터에서의 빔 스폿을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생장치에서 포토 디텍터의 다른 예를 도시한 도면.
본 발명에서는 광 기록재생 장치에 관해 개시된다.
최근, 고화질 비디오 데이터와 고음질의 오디오 데이터를 장시간 동안 기록 저장할 수 있는 고밀도의 재기록 가능한 광 기록매체가 선보이고 있다. 예를 들어, 블루레이 디스크가 그것이다.
상기 블루레이 디스크에 대한 규격화 작업이 급속히 진행됨에 따라, 관련 제품이 개발 출시되어 상용화될 것으로 기대되고 있다. 블루레이 디스크는 25GB 정도의 데이터를 저장할 수 있고, 또한 듀얼 레이어로 제작할 경우 약 50GB의 대용량 데이터의 기록 저장이 가능하다.
한편, 광 기록매체의 기록 용량을 증가시키기 위해 레이저 빔의 파장을 짧게 하거나 대물렌즈의 렌즈 개구율((NA : Numerical Aperture)을 증가시키는 방법이 사용되고 있다.
도 1은 광 기록재생 장치의 광학계를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 레이저 다이오드(10)에서 발생되는 빔은 콜리메이터 렌즈(11)에 의해 평행 빔으로 변환되고, 빔 스플리터(12)를 투과한 후 대물렌즈(13)에 의해 기록매체(14)에서 한 점으로 집광된다.
그리고, 상기 기록매체(14)로부터 반사되는 빔은 대물렌즈(13)를 거쳐 빔 스플리터(12)에서 반사된 후 렌즈(15)에 통해 광 검출기(16)에 집광됨으로써 전기적인 신호가 검출된다.
그러나, 도 1과 같은 광학계에서 기록 용량을 증가시키기 위해 파장을 짧게 하는 방법은 물리적으로 거의 한계에 도달하였고, 대물렌즈 개구율을 증가시키는 방법은 기존의 파 필드(Far-field) 기록 방식으로는 더 이상의 큰 개선이 어려워지고 있다.
이에 따라 SIL(Solid Immersion Lens)를 이용한 근접장(Near-field) 기록 방식이 연구되고 있다. 이는 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 근접장 기록 방식은 대물렌즈(21) 하부에 SIL(22)을 배치하게 되는데, 상기 SIL(22)은 굴절률(n)이 1보다 큰 매질로 만들어진 반구형 형상으로서 장착된다. 이러한 SIL(22)에 의해 대물렌즈(21)의 개구율을 n*NA로 만들어 1이상이 되게 하여 기록 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있게 된다.
한편, 근접장 기록 방식에서 SIL(22)과 기록매체(23)의 간격이 수십 nm 정도이기 때문에, 기록매체(23)에 스큐(Skew)가 발생된 경우 SIL(22)과 기록매체(23)의 간격(GAP)을 정확하게 유지되지 못해 SIL(22)과 기록매체(23)가 충돌하여 SIL(22)이 손상되는 경우가 발생된다.
본 발명은 SIL과 기록매체의 간격을 적절하게 유지할 수 있는 서보 수단이 구비된 광 기록재생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 광 기록재생장치는 제 1빔을 생성하고 기록매체로부터 반사된 RF 신호로부터 전기적 신호를 검출하는 제 1광학계와, 제 2빔을 생성하고 SIL(Solid Immersion Lens)로부터 반사된 신호로부터 서보 신호를 검출하는 제 2광학계와, 상기 제 1빔이 기록매체에 입사되도록 대물렌즈와 상기 SIL이 형성되고, 상기 제 2빔의 서보 신호에 따른 제어신호에 의해 구동되는 액츄에이터가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따르면 SIL과 기록매체 사이의 간격을 적절히 유지될 수 있도록 하여 SIL의 손상을 방지할 수 있으며, 기록매체의 스큐(Skew)에 대해 민감하게 대응할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광 기록재생 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에서 광 기록재생 장치는 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체에 기록된 데이터를 재생하는 것이 가능한 장치를 포함하고, 데이터의 기록 및 재생이 가능한 장치도 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생 장치를 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생장치는 기록매체(123)에 데이터를 기록 또는 재생하기 위한 RF 광학 블록과, 상기 기록매체(123)와 SIL(122)의 간격을 제어하기 위한 갭(Gap) 서보 광학 블록과, 상기 기록매체(123)에 광이 입사되도록 하고 상기 기록매체(123)로부터 반사된 광이 입사되는 SIL(122)과 대물렌즈(121)가 형성된 액츄에이터(120)가 포함된다.
상기 RF 광학 블록은 405nm 대역의 청색광을 방출하는 제 1레이저 다이오드(110)와, 상기 제 1레이저 다이오드(110)에서 방출된 빔을 평행광으로 변환되도록 하는 제 1콜리메이터 렌즈(111)와, 입사빔의 편광 성분에 따라 입사빔이 투과 또는 반사되도록 하는 제 1편광 빔 분리기(PBS)(112)와, 빔의 발산각 또는 수렴각을 제어하기 위한 제 1빔 익스팬더(115)와, 입사빔의 파장이 변화되도록 하는 제 1QWP(1/4 파장판)(116)와, 빔 스프리터(117)가 포함된다.
또한, 상기 RF 광학 블록은 상기 기록매체(123)에서 반사되어 상기 제 1편광 빔 분리기(112)를 통해 입사된 RF 신호를 감지하기 위한 제 1포토 디텍터(113)가 포함된다.
그리고, 상기 갭 서보 광학 블록은 650nm 대역의 적색광을 방출하는 제 2레이저 다이오드(130)와, 상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 빔을 평행광으로 변환되도록 하는 제 2콜리메이터 렌즈(131)와, 입사빔의 편광 성분에 따라 입사빔이 투과 또는 반사되도록 하는 제 2편광 빔 분리기(PBS)(132)와, 빔의 발산각 또는 수렴각을 제어하기 위한 제 2빔 익스팬더(135)와, 입사빔의 파장이 변화되도록 하는 제 2QWP(1/4 파장판)(136)가 포함된다.
또한, 상기 갭 서보 광학 블록은 SIL(122)에서 전반사되어 상기 제 2편광 빔 분리기(132)를 통해 입사된 갭 에러 신호를 감지하기 위한 제 2포토 디텍터(133)가 포함된다.
그리고, 상기 액츄에이터(120)는 입사된 빔을 기록매체(123)에 집속되도록 하기 위한 SIL(122)과 대물렌즈(121)가 포함된다.
상기와 같이 구성된 광 기록재생장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1레이저 다이오드(110)에서 방출된 제 1빔은 상기 제 1콜리메이트 렌즈(111)에서 평행광으로 변환되고, 상기 제 1편광 빔 분리기(112)를 거쳐 상기 제 1빔 익스팬더(115)에서 발산각 또는 수렴각이 제어된다.
그리고, 상기 제 1빔은 상기 제 1QWP(116)에서 직선편광이 원편광으로 변환되어 반사미러(118)로 입사된다.
상기 반사미러(118)에서 반사된 상기 제 1빔은 대물렌즈(121)와 SIL(122)을 지나 기록매체(123)에 입사된다. 이때, 상기 액츄에이터(121)에는 코일과 자기회로가 형성되어 갭 에러와 트랙킹 에러에 대한 서보 작동을 한다.
한편, 상기 기록매체(123)에서 반사된 RF 신호는 편광 성분이 180도 변화되고, 상기 제 1QWP(116)에서 직선 편광으로 변환된다. 다만, 원래의 편광 방향과 수직인 편광 방향으로 바뀌게 된다.
따라서, 상기 RF 신호는 상기 제 1편광 빔 분리기(112)에서 반사되어 상기 제 1포토 디텍터(113)에 입사된다.
상기 제 1포토 디텍터(113)에서는 상기 RF 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 기록매체(123)에 저장된 데이터를 재생한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생 장치는 SIL(122)과 기록매체(123) 사이의 간격을 제어하기 위한 갭 서보 광학 블록이 구비된다.
상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 제 2빔은 상기 제 2콜리메이터 렌즈(131)에서 평행광으로 변환되고, 상기 제 2편광 빔 분리기(132)를 거쳐 상기 제 2빔 익스팬더(135)에서 발산각 또는 수렴각이 제어된다.
그리고, 상기 제 2빔은 상기 제 2QWP(136)에서 편광이 변환되어 반사미러(118)로 입사된다.
상기 반사미러(118)에서 반사된 제 2빔은 대물렌즈(121)와 SIL(122)을 지나 기록매체(123)에 입사된다.
이때, 상기 제 2빔은 일부가 상기 SIL(122)에서 전반사된다. 상기 SIL(122) 과 기록매체(123)의 간격이 작은 경우에는 전반사되는 빔의 양이 적으며, 상기 SIL(122)과 기록매체(123)의 간격이 큰 경우에는 전반사되는 빔의 양이 증가된다.
이것은 SIL(122), 기록매체(123), 상기 SIL(122)과 기록매체(123) 사이의 공기의 굴절율과 빔의 파장에 따른 상호 관계에 의한 것으로, 상기 SIL(122)과 기록매체(123) 사이의 간격이 100nm 이하인 경우 상기 SIL(122)과 기록매체(123) 사이의 간격과 상기 SIL(122)에서 전반사되는 빔의 양은 상관 관계를 가진다.
상기 SIL(122)에서 반사된 제 2빔은 상기 제 2편광 빔 분리기(132)에서 반사되어 상기 제 2포토 디텍터(133)에 입사된다. 상기 제 2포토 디텍터(133)에서는 SIL(122)에서 반사된 상기 제 2빔으로부터 갭 서보 신호를 추출한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1레이저 다이오드(110)에서 방출된 제 1빔은 RF 신호를 검출하기 위한 신호이고, 상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 제 2빔은 갭 서보 신호를 검출하기 위한 신호로 사용된다.
본 발명에서는 SIL(122)과 기록매체(123) 사이의 간격을 나타내는 갭 서보 신호를 이용하여 기록매체(123)의 스큐(Skew)에 따른 틸팅 상태를 알 수 있으며, 갭 서보 작동을 통해 SIL(122)과 기록매체(123)가 충돌하지 않도록 제어한다.
도 4는 제 1레이저 다이오드와 제 2레이저 다이오드에서 방출된 빔이 기록매체에 입사되는 것을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1레이저 다이오드(110)에서 방출된 제 1빔(140)과 상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 제 2빔(141)은 상기 SIL(122)에서 각각 다른 빔 사이즈를 가진다.
상기 제 1빔(140)은 파장이 짧은 청색광 파장 대역의 빔이 사용되고, 상기 제 2빔(141)은 상대적으로 파장이 긴 적색광 파장 대역의 빔이 사용될 수 있다.
상기 제 2빔(141)은 SIL(122)에서 상대적으로 큰 사이즈로 빔이 맺히기 때문에 상기 제 2빔(141)으로부터 기록매체(123)의 스큐(Skew)에 따른 갭 에러 신호를 보다 정확히 검출할 수 있다.
도 5는 제 1레이저 다이오드에서 방출된 빔에 의한 틸트 마진과 제 2레이저 다이오드에서 방출된 빔에 의한 틸트 마진을 비교하는 도면이다.
상기 제 1레이저 다이오드(110)에서 방출된 제 1빔(140)은 SIL(122)에서 작은 빔 사이즈를 가지게 되고, 작은 빔 사이즈로 감지할 수 있는 기록매체(123)의 틸트 마진은 작다.
즉, 상기 제 1빔(140)에 의해 갭 서보를 하는 경우 기록매체(123)가 제 1위치(123b)에 있을 때 기록매체(123)의 틸팅 상태를 감지할 수 있다. 따라서, 액츄에이터(120)는 기록매체(123)가 제 1위치(123b)에 있을 때 SIL(122)과 기록매체(123)의 충돌을 방지하기 위해 갭 서보에 따른 제어 작동을 수행한다.
한편, 상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 제 2빔(141)은 SIL(122)에서 큰 빔 사이즈를 가지게 되고, 큰 빔 사이즈로 감지할 수 있는 기록매체(123)의 틸트 마진은 상기 제 1빔(140)보다 크다.
즉, 상기 제 2빔(141)에 의해 갭 서보를 하는 경우 기록매체(123)가 제 2위치(123a)에 있을 때 기록매체(123)의 틸팅 상태를 감지할 수 있다.
따라서, 상기 제 2빔(141)에 의해 갭 서보를 하는 경우 기록매체(123)의 움 직임을 보다 민감하게 감지할 수 있으며, 보다 원활한 갭 서보에 따른 제어 작동을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 2빔(141)은 SIL(122)에서 상대적으로 큰 빔 사이즈를 가지기 때문에 기록매체(123)의 스큐에 대해 보다 민감한 신호를 얻을 수 있다.
도 6과 도 7은 기록매체의 스큐(Skew)에 따른 포토 디텍터에서의 빔 스폿을 설명하는 도면이다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2빔(141)이 기록매체(123)에 입사될 때 기록매체(123)에 스큐(Skew)가 발생되면, 제 2포토 디텍터(133)는 (A+B)-(C+D) 신호의 값을 이용하여 기록매체(123)의 스큐를 알 수 있고, 이에 따라 SIL(122)과 기록매체(123)의 충돌에 의한 SIL(122)의 손상을 방지하기 위한 갭 서보 작동을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생장치는 데이터를 기록 또는 재생하기 위한 제 1레이저 다이오드(110)과 갭 서보 작동을 위한 제 2레이저 다이오드(130)를 구비하고, 상기 제 2레이저 다이오드(130)에서 방출된 빔의 파장이 상기 제 1레이저 다이오드(110)보다 길도록 하여 기록매체(123)의 스큐를 민감하게 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 기록재생장치에서 포토 디텍터의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 제 2포토 디텍터(133)는 도 7에 도시된 제 2포토 디텍터(133)와 달리 16개의 셀로 분할된 것이 도시되어 있으며, 도 7의 4개의 셀로 분할된 포 토 디텍터에 비하여 기록매체(123)의 스큐를 보다 민감하게 감지할 수 있는 장점을 가진다.
비록 도시하지는 않았지만, 본 발명에서는 4개 이상의 셀로 구성된 포토 디텍터를 구비함으로써 보다 민감하게 기록매체(123)의 스큐를 감지할 수 있다.
본 발명에 따른 광 기록재생 장치는 SIL과 기록매체 사이의 간격을 적절히 유지될 수 있도록 하여 SIL의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 광 기록재생 장치는 기록매체의 스큐(Skew)에 대해 민감하게 대응할 수 있다.

Claims (7)

  1. 제 1빔을 생성하고 기록매체로부터 반사된 RF 신호로부터 전기적 신호를 검출하는 제 1광학계와,
    제 2빔을 생성하고 SIL(Solid Immersion Lens)로부터 반사된 신호로부터 서보 신호를 검출하는 제 2광학계와,
    상기 제 1빔이 기록매체에 입사되도록 대물렌즈와 상기 SIL이 형성되고, 상기 제 2빔의 서보 신호에 따른 제어신호에 의해 구동되는 액츄에이터가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1빔은 상기 제 2빔보다 파장이 짧은 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1빔은 청색광 파장 대역의 빔이고, 상기 제 2빔은 적색광 파장 대역의 빔인 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 서보 신호는 기록매체의 스큐(Skew)에 따른 갭 서보 신호인 것을 특징 으로 하는 광 기록재생 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2빔의 SIL에 집광되는 빔 사이즈는 상기 제 1빔의 SIL에 집광되는 빔 사이즈 보다 큰 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1광학계에는 RF 신호를 검출하기 위한 제 1포토 디텍터가 포함되고, 상기 제 2광학계에는 서보 신호를 검출하기 위한 제 2포토 디텍터가 포함되는 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2포토 디텍터는 4개 이상의 셀로 형성된 것을 특징으로 하는 광 기록재생 장치.
KR1020060060472A 2005-10-24 2006-06-30 광 기록재생 장치 KR20080001969A (ko)

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